邊緣計算綜述

1、1.什么是邊緣計算？在IIoT的背景下，“邊緣”是指靠近數(shù)據(jù)源的計算基礎(chǔ)設(shè)施，例如工業(yè)機器（例如風力渦輪機，磁共振（MR）掃描儀，海底防噴器）），工業(yè)控制器如SCADA系統(tǒng)和時間序列數(shù)據(jù)庫匯總來自各種設(shè)備和傳感器的數(shù)據(jù)。這些設(shè)備通常遠離云中可用的集中式計算。邊緣計算是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、應(yīng)用核心能力的開放平臺。邊緣計算與云計算互相協(xié)同，共同助力各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。它就近提供智能互聯(lián)服務(wù)，滿足行業(yè)在數(shù)字

2、化變革過程中對實時業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)智能、數(shù)據(jù)聚合與互操作、安全與隱私保護等方面的關(guān)鍵需求。到目前為止，邊緣計算的作用主要用于攝取，存儲，過濾和發(fā)送數(shù)據(jù)到云系統(tǒng)。然而，我們正處于一個時間點，這些計算系統(tǒng)正在包裝更多的計算，存儲和分析功能，以消耗并對機器位置的數(shù)據(jù)采取行動。這種能力對于工業(yè)組織來說將是非常有價值的這是不可或缺的。2.這對工業(yè)帶來的價值行業(yè)權(quán)威人士已經(jīng)計算出，數(shù)以千計的連接事物會從不同的來源產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。根據(jù)國際電信聯(lián)盟電信標準分

3、局ITUT的研究報告，到2020年，每個人每秒將產(chǎn)生1.7MB的數(shù)據(jù)，IoT可穿戴設(shè)備的出貨量將達到2.37億。IDC也發(fā)布了相關(guān)預(yù)測，到2018年，50%的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)將面臨網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，40%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)分析、處理與儲存，到2025年，這一數(shù)字將超過50%。管理咨詢公司麥肯錫公司估計，到2025年，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）將創(chuàng)造價值7.5萬億的市場規(guī)模。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將思想和機器結(jié)合在一起，將人們與加速數(shù)字產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的機器數(shù)據(jù)相結(jié)

4、合。通過將大數(shù)據(jù)，高級分析和機器學(xué)習應(yīng)用于運營，工業(yè)可以減少計劃外停機時間，提高資產(chǎn)性能，降低維護成本，并為從機床數(shù)據(jù)中獲取未開發(fā)價值的新業(yè)務(wù)模式開拓潛力。過去幾年來，工業(yè)組織已經(jīng)開始將云計算融入業(yè)務(wù)，從大量數(shù)據(jù)中獲取洞察力，幫助實現(xiàn)關(guān)鍵業(yè)務(wù)成果，包括減少意外停機，提高生產(chǎn)效率，降低能耗等。云計算仍然通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)新的性能水平發(fā)揮關(guān)鍵作用，因為它需要大量的計算能力來有效地管理來自機器的龐大數(shù)據(jù)量。但是隨著更多的計算，存儲和分析能力

5、被捆綁到更靠近數(shù)據(jù)源的較小設(shè)備中，即工業(yè)機器邊緣計算將有助于邊緣處理實現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的承諾。當您考慮這兩種技術(shù)時，請考慮使用雙手的方法。您將根據(jù)所需的操作使用一個或兩個。將其應(yīng)用于IIoT示例，其中一只手是邊緣，另一只手是云，您可以快速查看某些工作負載中的“邊緣手”將如何發(fā)揮更重要的作用，而在其他情況下，您的“云手”將采取領(lǐng)先位置。而有時候需要雙手同時進行。邊緣將占主導(dǎo)地位的場景包括需要低延遲（速度至關(guān)重要）或有帶寬限制的地方（諸如礦井或

6、海上石油平臺等場所，使其既不實際也不負擔得起，在某些情況下也是不可能的，將所有數(shù)據(jù)從機器發(fā)送到云端）。當互聯(lián)網(wǎng)或蜂窩連接很多時，也很重要。當行動需要重要的計算能力，管理來自各個工廠的數(shù)據(jù)量，資產(chǎn)健康監(jiān)測和機器學(xué)習等時，云計算將占據(jù)更主要的地位。底線是這樣的：云端和邊緣都是工業(yè)運營所必需的，從現(xiàn)今云計算和邊緣應(yīng)用的復(fù)雜，多樣和數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)中獲得最大的價值，無論哪個地方最有意義的是實現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果。4.邊緣計算典型應(yīng)用場景4.1.智能家居行

7、業(yè)：家中有非常多的智能家居的設(shè)備，智能家居不同產(chǎn)品之間互動場景的定義，需要邊緣計算。這個邊緣計算或者是個網(wǎng)關(guān)、或者是個中控系統(tǒng)，設(shè)備之間的互聯(lián)互通、場景控制需要通過云計算與邊緣計算協(xié)同。4.2.可穿戴設(shè)備：未來可穿戴設(shè)備大規(guī)模普及，每個人可能隨身攜帶幾個或者幾十個可穿戴的設(shè)備，這些可穿戴設(shè)備之間是否需要聯(lián)動？什么設(shè)備做這些設(shè)備的聯(lián)動？如何讓這些可穿戴設(shè)備協(xié)同？以每個人為中心的場景也需要邊緣計算。4.3.車聯(lián)網(wǎng)：每部車上都有大量的設(shè)備，汽

8、車設(shè)備之間的協(xié)同，車與其他車之間的協(xié)同，車與人的協(xié)同；也需要通過邊緣計算實現(xiàn)。4.4.智慧城市智慧城市建設(shè)是涉及諸多信息系統(tǒng)建設(shè)、科學(xué)運用綜合集成技術(shù)的大型信息化工程，將帶動城市基礎(chǔ)設(shè)施的整體升級，支撐城市轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級。從國外到國內(nèi)，從深圳到貴陽，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是基礎(chǔ)設(shè)施智能化的重要支撐，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用也一定需要邊緣計算。從鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)、裝置傳感器、搭建系統(tǒng)平臺到實現(xiàn)數(shù)據(jù)全采集，邊緣計算在智慧城市中有著豐富的應(yīng)用場景。在道路兩側(cè)路燈桿上安裝